一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，所述測(cè)量裝置包括含水分析儀、密度計(jì)、上位機(jī)、控制器、測(cè)量管道和自動(dòng)取樣裝置；上位機(jī)與控制器、含水分析儀、密度計(jì)和自動(dòng)取樣裝置分別相連接；控制器與含水分析儀、密度計(jì)、自動(dòng)取樣裝置分別相連接；自動(dòng)取樣裝置、含水分析儀和密度計(jì)分別安裝在測(cè)量管道上，含水分析儀和密度計(jì)設(shè)置在測(cè)量管道的上方，自動(dòng)取樣裝置設(shè)置在測(cè)量管道的側(cè)方，含水分析儀和密度計(jì)相對(duì)設(shè)置，自動(dòng)取樣裝置與含水分析儀和密度計(jì)相對(duì)設(shè)置且位于兩者之間。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)油品的在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及自動(dòng)取樣存樣，有效地解決了油品傳輸過(guò)程中的質(zhì)量控制問(wèn)題，全面監(jiān)測(cè)油品特性；在罐車(chē)、管道、船舶卸油等場(chǎng)所均能適用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油水監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及用于油品質(zhì)量監(jiān)測(cè)的一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在管道輸油、船舶卸油、罐車(chē)卸油等環(huán)節(jié)都需要對(duì)油品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以保障油品輸送的質(zhì)量。目前，對(duì)上述這些環(huán)節(jié)的油品監(jiān)測(cè)主要采取人工取樣人工化驗(yàn)的辦法進(jìn)行油品的質(zhì)量確定，隨著電子檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，逐步采用含水分析儀代替人工化驗(yàn)來(lái)監(jiān)測(cè)介質(zhì)油中的含水率，從而起到警示作用，進(jìn)而杜絕了摻水、暗罐等影響油品質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生；但是，含水分析儀的應(yīng)用僅能有效監(jiān)測(cè)儀器所設(shè)置的管道或油罐中，對(duì)于在卸車(chē)過(guò)程中存在的摻雜劣質(zhì)油品的現(xiàn)場(chǎng)，含水分析儀則不能其發(fā)揮監(jiān)測(cè)功能，無(wú)法起到警示作用，從而導(dǎo)致相關(guān)用戶(hù)遭受很大的損失。
[0003]對(duì)于油品的化驗(yàn)主要是進(jìn)行含水率和密度兩個(gè)參數(shù)的檢測(cè)，化驗(yàn)含水率主要有重力分離法、蒸餾法、離心分離法等，其中，蒸餾法化驗(yàn)為目前應(yīng)用最廣泛的方法，其優(yōu)點(diǎn)是化驗(yàn)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)可靠，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作化驗(yàn)的精度很高，缺點(diǎn)是每化驗(yàn)一個(gè)樣品，時(shí)間較長(zhǎng)，不能對(duì)油品含水率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。針對(duì)油品的密度化驗(yàn)，現(xiàn)有技術(shù)同樣存在不能達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的缺陷。因此，常在出現(xiàn)油品質(zhì)量監(jiān)測(cè)問(wèn)題后負(fù)責(zé)不同參數(shù)監(jiān)測(cè)控制的工作人員之間相互推脫責(zé)任，然而由于油品已經(jīng)流入儲(chǔ)罐，流入儲(chǔ)罐前的現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)時(shí)測(cè)量情況又不能重現(xiàn)，以致無(wú)法最終確認(rèn)問(wèn)題根源所在。
[0004]因此，亟需研制出能夠?qū)崿F(xiàn)在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油品質(zhì)量的裝置，以保障油品運(yùn)輸及裝卸過(guò)程中的質(zhì)量的一致性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣的在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，充分全面地監(jiān)測(cè)油品的特性并保留油樣，同時(shí)，為追究油品問(wèn)題責(zé)任提供有效依據(jù)。
[0006]本發(fā)明解決問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，包括含水分析儀和密度計(jì)，還包括上位機(jī)、控制器、測(cè)量管道和自動(dòng)取樣裝置；所述上位機(jī)與所述控制器、含水分析儀、密度計(jì)和自動(dòng)取樣裝置分別相連接；所述控制器與所述含水分析儀、密度計(jì)、自動(dòng)取樣裝置分別相連接；所述自動(dòng)取樣裝置、含水分析儀和密度計(jì)分別安裝在所述測(cè)量管道上，其中，所述含水分析儀和密度計(jì)設(shè)置在所述測(cè)量管道的上方，所述自動(dòng)取樣裝置設(shè)置在所述測(cè)量管道的側(cè)方，所述含水分析儀和密度計(jì)相對(duì)設(shè)置，所述自動(dòng)取樣裝置與所述含水分析儀和密度計(jì)相對(duì)設(shè)置且位于兩者之間。
[0007]進(jìn)一步地，所述含水分析儀包括探頭，所述探頭為管段式，所述探頭與所述測(cè)量管道相平行。
[0008]進(jìn)一步地，所述含水分析儀包括探頭，所述探頭為插入式，所述探頭與所述測(cè)量管道相垂直。
[0009]進(jìn)一步地，所述測(cè)量管道為水平管道、豎直管道或U型管道；所述密度計(jì)為振動(dòng)式音叉密度計(jì)，所述密度計(jì)插入式安裝在所述測(cè)量管道上。
[0010]優(yōu)選地，所述自動(dòng)取樣裝置包括存樣桶和電動(dòng)閥門(mén)；所述測(cè)量管道上設(shè)有取樣口，所述自動(dòng)取樣裝置通過(guò)取樣口與所述測(cè)量管道相連接，在所述取樣口處安裝有伴熱線(xiàn)。
[0011]優(yōu)選地，所述含水分析儀包括電容含水分析儀和電磁波含水分析儀，所述電容含水分析儀和電磁波含水分析儀均分別與所述控制器和上位機(jī)相連接。
[0012]本發(fā)明還提供了一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量方法，在上位機(jī)和控制器的聯(lián)合控制下，通過(guò)含水分析儀實(shí)時(shí)檢測(cè)流經(jīng)測(cè)量管道的流體介質(zhì)的含水率，并將所測(cè)得的含水率值傳送給上位機(jī)和控制器；通過(guò)密度計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)流經(jīng)測(cè)量管道的流體介質(zhì)的密度，并將所測(cè)得的密度值傳送給上位機(jī)和控制器；所述控制器根據(jù)所接收到的含水率值和密度值的信號(hào)控制自動(dòng)采樣裝置，通過(guò)所述自動(dòng)采樣裝置在線(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)進(jìn)行取樣，并將采樣記錄信息傳輸給上位機(jī)和控制器。
[0013]進(jìn)一步地，所述含水分析儀采用RS-485串行總線(xiàn)將所測(cè)得的含水率值傳送給上位機(jī)和控制器；所述密度計(jì)采用RS-485串行總線(xiàn)將所測(cè)得的密度值傳送給上位機(jī)和控制器。
[0014]進(jìn)一步地，所述含水分析儀包括電容含水分析儀和電磁波含水分析儀，所述電容含水分析儀和電磁波含水分析儀均分別與所述控制器和上位機(jī)相連接；根據(jù)所述測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)含水率，通過(guò)所述控制器控制切換采用所述電容含水分析儀或者電磁波含水分析儀進(jìn)行含水率檢測(cè)。
[0015]優(yōu)選地，所述測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)的含水率小于30%時(shí)，通過(guò)所述控制器控制采用所述電容含水分析儀檢測(cè)含水率，所述電容含水分析儀將所測(cè)得的含水率值傳送給所述控制器和上位機(jī)；所述測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)的含水率為30%以上時(shí)，通過(guò)所述控制器控制采用所述電磁波含水分析儀檢測(cè)含水率，所述電磁波含水分析儀將所測(cè)得的含水率值傳送給所述控制器和上位機(jī)。
[0016]較佳地，所述含水分析儀為量程為O?100%全量程測(cè)量，精度為±3% FS ;所述密度計(jì)的測(cè)量范圍為0.3?3g/cm3 ;所述測(cè)量管道內(nèi)的壓力為1MPa以下；所述含水分析儀和密度計(jì)的測(cè)量環(huán)境溫度范圍為-40?80°C，所述含水分析儀和密度計(jì)的測(cè)量介質(zhì)溫度范圍為O?240°C;所述含水分析儀和密度計(jì)的防爆等級(jí)均為ExdIIBT4，所述含水分析儀和密度計(jì)的防護(hù)等級(jí)均為IP65 ;所述含水分析儀和密度計(jì)均為直流電供電。
[0017]應(yīng)用本發(fā)明含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置時(shí)，根據(jù)所測(cè)油品等流體介質(zhì)所在的管道或者罐體等盛裝儀器的容積以及流體的總量進(jìn)行選擇所采用的在線(xiàn)測(cè)量裝置的數(shù)量，各在線(xiàn)測(cè)量裝置之間能夠通過(guò)所述測(cè)量管道以法蘭等進(jìn)行連接；在進(jìn)行含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量時(shí)，因基于所述測(cè)量管道進(jìn)行，所以測(cè)量為流經(jīng)式測(cè)量，所述在線(xiàn)測(cè)量裝置安置時(shí)保持所述含水分析儀和密度計(jì)處于上端、所述自動(dòng)取樣裝置處于側(cè)方，在介質(zhì)流過(guò)測(cè)量管道時(shí)，實(shí)時(shí)測(cè)量介質(zhì)含水率、密度值并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)取樣，測(cè)量值以RS-485信號(hào)形式實(shí)時(shí)傳送至上位機(jī)。在上述應(yīng)用過(guò)程中，始終能夠保證實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量油品等流體介質(zhì)的含水率和密度，為全面地監(jiān)測(cè)油品等流體介質(zhì)的特性及保留對(duì)應(yīng)的測(cè)量樣品提供保障，為有效掌控油品等流體流經(jīng)各階段的質(zhì)量提供了保證。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎合理，檢測(cè)方便靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油品的在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為使油品運(yùn)輸及裝卸過(guò)程中質(zhì)量的一致性提供了保障，有效地解決了油品傳輸過(guò)程中的質(zhì)量控制問(wèn)題，在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣存樣，全面監(jiān)測(cè)油品的特性并保留油樣，為追究油品問(wèn)題責(zé)任提供有效依據(jù)；在罐車(chē)卸油、管道輸油、船舶卸油等場(chǎng)所均能適用，且適合推廣應(yīng)用于油品以外的其他流體監(jiān)測(cè)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為實(shí)施例1中本發(fā)明水中微油含量的在線(xiàn)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為實(shí)施例2中本發(fā)明水中微油含量的在線(xiàn)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為實(shí)施例3中本發(fā)明水中微油含量的在線(xiàn)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中所示:1_測(cè)量管道；2_含水分析儀；3_密度計(jì)；4_取樣口 ；5_存樣桶。

【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1所示，本發(fā)明的一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，包括含水分析儀2和密度計(jì)3，還包括上位機(jī)(圖中未示)、控制器(圖中未示)、測(cè)量管道I和自動(dòng)取樣裝置；所述上位機(jī)與所述控制器、含水分析儀2、密度計(jì)3和自動(dòng)取樣裝置分別相連接；所述控制器與所述含水分析儀2、密度計(jì)3、自動(dòng)取樣裝置分別相連接；所述自動(dòng)取樣裝置、含水分析儀2和密度計(jì)3分別安裝在測(cè)量管道I上，其中，所述含水分析儀2和密度計(jì)3設(shè)置在測(cè)量管道I的上方，所述自動(dòng)取樣裝置設(shè)置在測(cè)量管道I的側(cè)方，所述含水分析儀2和密度計(jì)3相對(duì)設(shè)置，所述自動(dòng)取樣裝置與含水分析儀2和密度計(jì)3相對(duì)設(shè)置且位于兩者之間。
[0025]在上述實(shí)施例中，為保障油品的密度測(cè)量的準(zhǔn)確性，所述密度計(jì)3優(yōu)選為振動(dòng)式音叉密度計(jì)，如圖1所示，密度計(jì)3插入式安裝在測(cè)量管道I上，密度計(jì)3的探頭部分的兩個(gè)振動(dòng)叉體垂直插入測(cè)量管道I中；從而高度保障對(duì)測(cè)量管道I內(nèi)流經(jīng)的油品密度的測(cè)量。
[0026]在上述實(shí)施例中，所述測(cè)量管道I的形狀能夠根據(jù)實(shí)際測(cè)量油品所在的場(chǎng)所不同進(jìn)行設(shè)置，優(yōu)選為水平管道、豎直管道或U型管道，以保障所流經(jīng)測(cè)量管道I的油品的測(cè)量的一致性。
[0027]在上述實(shí)施例中，為使所測(cè)量樣品得到及時(shí)的保留，以備后續(xù)回查，如圖1所示，所述自動(dòng)取樣裝置包括存樣桶5和電動(dòng)閥門(mén)(圖中未示)，存樣桶5用于及時(shí)收集所述自動(dòng)采樣裝置采集的流經(jīng)測(cè)量管道I的油品等流體介質(zhì)樣品；在所述控制器的控制下，通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)控制所述自動(dòng)取樣裝置的取樣頻率，使所述自動(dòng)取樣裝置能夠在線(xiàn)連續(xù)取樣也能夠在出現(xiàn)異常情況時(shí)自動(dòng)取樣。此外，所述測(cè)量管道I上設(shè)有取樣口，所述自動(dòng)取樣裝置通過(guò)取樣口 4與測(cè)量管道I相連接，在取樣口 4的位置上安裝有伴熱線(xiàn)，通過(guò)所述伴熱線(xiàn)能夠給取樣口 4適當(dāng)加熱，使堆積在取樣口 4上的凝固油品融化，從而有效避免取樣口 4堵塞，進(jìn)而有效保障取樣的及時(shí)流暢。
[0028]應(yīng)用本發(fā)明含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，能夠通過(guò)以下方法進(jìn)行:在上位機(jī)和控制器的聯(lián)合控制下，通過(guò)含水分析儀2實(shí)時(shí)檢測(cè)流經(jīng)測(cè)量管道I的流體介質(zhì)的含水率，并將所測(cè)得的含水率值傳送給上位機(jī)和控制器；通過(guò)密度計(jì)3實(shí)時(shí)檢測(cè)流經(jīng)測(cè)量管道I的流體介質(zhì)的密度，并將所測(cè)得的密度值傳送給上位機(jī)和控制器；所述控制器根據(jù)所接收到的含水率值和密度值的信號(hào)控制自動(dòng)采樣裝置，通過(guò)所述自動(dòng)采樣裝置在線(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)測(cè)量管道I內(nèi)的流體介質(zhì)進(jìn)行取樣，并將采樣記錄信息傳輸給上位機(jī)和控制器。在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，能夠根據(jù)所測(cè)油品等流體介質(zhì)所在的管道或者罐體等盛裝儀器的容積以及流體的總量進(jìn)行選擇所采用的在線(xiàn)測(cè)量裝置的數(shù)量，各在線(xiàn)測(cè)量裝置之間能夠通過(guò)測(cè)量管道I以法蘭等進(jìn)行連接。在進(jìn)行上述含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量時(shí)，為保證實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量的準(zhǔn)確度，所述在線(xiàn)測(cè)量裝置安置時(shí)保持所述含水分析儀2和密度計(jì)3處于上端、所述自動(dòng)取樣裝置處于側(cè)方。在進(jìn)行上述含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量時(shí)，在介質(zhì)流過(guò)測(cè)量管道時(shí)，基于測(cè)量管道I進(jìn)行，此種流經(jīng)式測(cè)量為實(shí)時(shí)測(cè)量介質(zhì)含水率、密度值并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)取樣提供了保障，測(cè)量值優(yōu)選以RS-485信號(hào)形式實(shí)時(shí)傳送至上位機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，以便相關(guān)人員查看。在上述整體應(yīng)用過(guò)程中，能夠始終保持實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量流經(jīng)測(cè)量管道I的油品等流體介質(zhì)的含水率和密度，從而高效實(shí)現(xiàn)全面地監(jiān)測(cè)油品等流體介質(zhì)的特性及保留對(duì)應(yīng)的測(cè)量樣品，利于系統(tǒng)掌控油品等流體存儲(chǔ)和傳輸過(guò)程中的質(zhì)量。
[0029]實(shí)施例2
[0030]如圖2所示，本發(fā)明的一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)置及應(yīng)用同實(shí)施例1，為實(shí)現(xiàn)油品測(cè)量的一致性，具體地:所述含水分析儀2包括探頭，所述探頭為管段式，所述探頭與測(cè)量管道I相平行，從而使含水分析儀2沿著測(cè)量管道I內(nèi)油品的流動(dòng)方向進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，減小流動(dòng)阻力對(duì)儀器的影響。
[0031]實(shí)施例3
[0032]如圖3所示，本發(fā)明的一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)置及應(yīng)用同實(shí)施例1，為實(shí)現(xiàn)油品測(cè)量的一致性，具體地:所述含水分析儀2包括探頭，所述探頭為插入式，所述探頭與測(cè)量管道I相垂直，從而使含水分析儀2能夠縱深進(jìn)入測(cè)量管道I內(nèi)對(duì)油品進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0033]實(shí)施例4
[0034]如圖1、圖2及圖3所示，本發(fā)明的一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)置及應(yīng)用同實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?，為使實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量的準(zhǔn)確度得到高效保障，所述含水分析儀2包括電容含水分析儀和電磁波含水分析儀，所述電容含水分析儀和電磁波含水分析儀均分別與所述控制器和上位機(jī)相連接。
[0035]應(yīng)用本發(fā)明水中微油含量的在線(xiàn)檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，基本應(yīng)用方式同實(shí)施例1，具體地，為保障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，根據(jù)所述測(cè)量管道I內(nèi)的流體介質(zhì)含水率，通過(guò)所述控制器控制切換采用所述電容含水分析儀或者電磁波含水分析儀進(jìn)行含水率檢測(cè)；優(yōu)選地，所述測(cè)量管道I內(nèi)的流體介質(zhì)的含水率小于30%時(shí)，通過(guò)所述控制器控制采用所述電容含水分析儀檢測(cè)含水率，所述電容含水分析儀將所測(cè)得的含水率值傳送給所述控制器和上位機(jī)；所述測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)的含水率為30%以上時(shí)，通過(guò)所述控制器控制采用所述電磁波含水分析儀檢測(cè)含水率，所述電磁波含水分析儀將所測(cè)得的含水率值傳送給所述控制器和上位機(jī)。為保障信息傳送高效準(zhǔn)確，所述含水分析儀2采用RS-485串行總線(xiàn)將所測(cè)得的含水率值傳送給上位機(jī)和控制器；所述密度計(jì)采用RS-485串行總線(xiàn)將所測(cè)得的密度值傳送給上位機(jī)和控制器。此外，針對(duì)目前常用油品的監(jiān)測(cè)需求，應(yīng)用本發(fā)明水中微油含量的在線(xiàn)檢測(cè)裝置進(jìn)行油品含水率和密度的在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)取樣時(shí)，所述含水分析儀2量程優(yōu)選為O?100%全量程測(cè)量，精度為±3% FS ;所述密度計(jì)3的測(cè)量范圍優(yōu)選為0.3?3g/cm3 ;所述測(cè)量管道I內(nèi)的壓力優(yōu)選為1MPa以下，充分保障測(cè)量裝置整體的安全；所述含水分析儀2和密度計(jì)3的測(cè)量環(huán)境溫度范圍優(yōu)選為-40?80°C，所述含水分析儀2和密度計(jì)3的測(cè)量介質(zhì)溫度范圍為O?240°C ;所述含水分析儀2和密度計(jì)3的防爆等級(jí)均優(yōu)選為ExdIIBT4，所述含水分析儀2和密度計(jì)3的防護(hù)等級(jí)均優(yōu)選為IP65 ;所述含水分析儀2和密度計(jì)3均優(yōu)選為直流電供電，較佳地，采用直流24V供電；所述含水分析儀2和密度計(jì)3傳送測(cè)量信息時(shí)能夠同時(shí)輸出4?20mA和RS-485信號(hào)，其中，所述RS-485信號(hào)采用modbus RTU協(xié)議，從而保障信號(hào)傳輸?shù)母咝?zhǔn)確。
[0036]本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對(duì)上述實(shí)施方式任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)或變更，都不會(huì)超出本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，包括含水分析儀和密度計(jì)，其特征在于:還包括上位機(jī)、控制器、測(cè)量管道和自動(dòng)取樣裝置；所述上位機(jī)與所述控制器、含水分析儀、密度計(jì)和自動(dòng)取樣裝置分別相連接；所述控制器與所述含水分析儀、密度計(jì)、自動(dòng)取樣裝置分別相連接；所述自動(dòng)取樣裝置、含水分析儀和密度計(jì)分別安裝在所述測(cè)量管道上，其中，所述含水分析儀和密度計(jì)設(shè)置在所述測(cè)量管道的上方，所述自動(dòng)取樣裝置設(shè)置在所述測(cè)量管道的側(cè)方，所述含水分析儀和密度計(jì)相對(duì)設(shè)置，所述自動(dòng)取樣裝置與所述含水分析儀和密度計(jì)相對(duì)設(shè)置且位于兩者之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，其特征在于:所述含水分析儀包括探頭，所述探頭為管段式，所述探頭與所述測(cè)量管道相平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，其特征在于:所述含水分析儀包括探頭，所述探頭為插入式，所述探頭與所述測(cè)量管道相垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，其特征在于:所述測(cè)量管道為水平管道、豎直管道或U型管道； 所述密度計(jì)為振動(dòng)式音叉密度計(jì)，所述密度計(jì)插入式安裝在所述測(cè)量管道上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置，其特征在于:所述自動(dòng)取樣裝置包括存樣桶和電動(dòng)閥門(mén)；所述測(cè)量管道上設(shè)有取樣口，所述自動(dòng)取樣裝置通過(guò)取樣口與所述測(cè)量管道相連接，在所述取樣口處安裝有伴熱線(xiàn)； 所述含水分析儀包括電容含水分析儀和電磁波含水分析儀，所述電容含水分析儀和電磁波含水分析儀均分別與所述控制器和上位機(jī)相連接。
6.一種權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量裝置進(jìn)行含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量方法，其特征在于:在上位機(jī)和控制器的聯(lián)合控制下，通過(guò)含水分析儀實(shí)時(shí)檢測(cè)流經(jīng)測(cè)量管道的流體介質(zhì)的含水率，并將所測(cè)得的含水率值傳送給上位機(jī)和控制器； 通過(guò)密度計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)流經(jīng)測(cè)量管道的流體介質(zhì)的密度，并將所測(cè)得的密度值傳送給上位機(jī)和控制器； 所述控制器根據(jù)所接收到的含水率值和密度值的信號(hào)控制自動(dòng)采樣裝置，通過(guò)所述自動(dòng)采樣裝置在線(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)進(jìn)行取樣，并將采樣記錄信息傳輸給上位機(jī)和控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量方法，其特征在于:所述含水分析儀采用RS-485串行總線(xiàn)將所測(cè)得的含水率值傳送給上位機(jī)和控制器；所述密度計(jì)采用RS-485串行總線(xiàn)將所測(cè)得的密度值傳送給上位機(jī)和控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量方法，其特征在于:所述含水分析儀包括電容含水分析儀和電磁波含水分析儀，所述電容含水分析儀和電磁波含水分析儀均分別與所述控制器和上位機(jī)相連接； 根據(jù)所述測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)含水率，通過(guò)所述控制器控制切換采用所述電容含水分析儀或者電磁波含水分析儀進(jìn)行含水率檢測(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量方法，其特征在于:所述測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)的含水率小于30%時(shí)，通過(guò)所述控制器控制采用所述電容含水分析儀檢測(cè)含水率，所述電容含水分析儀將所測(cè)得的含水率值傳送給所述控制器和上位機(jī)； 所述測(cè)量管道內(nèi)的流體介質(zhì)的含水率為30%以上時(shí)，通過(guò)所述控制器控制采用所述電磁波含水分析儀檢測(cè)含水率，所述電磁波含水分析儀將所測(cè)得的含水率值傳送給所述控制器和上位機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的含水率和密度的在線(xiàn)測(cè)量方法，其特征在于:所述含水分析儀為量程為O?100%全量程測(cè)量，精度為±3% FS ;所述密度計(jì)的測(cè)量范圍為0.3?3g/cm3 ;所述測(cè)量管道內(nèi)的壓力為1MPa以下； 所述含水分析儀和密度計(jì)的測(cè)量環(huán)境溫度范圍為-40?80°C，所述含水分析儀和密度計(jì)的測(cè)量介質(zhì)溫度范圍為O?240°C ； 所述含水分析儀和密度計(jì)的防爆等級(jí)均為ExdIIBT4，所述含水分析儀和密度計(jì)的防護(hù)等級(jí)均為IP65 ； 所述含水分析儀和密度計(jì)均為直流電供電。
【文檔編號(hào)】G01N9/00GK104251874SQ201410459174
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】李惠杰, 劉書(shū)軍, 賀江林, 李二剛 申請(qǐng)人:李惠杰, 劉書(shū)軍, 賀江林, 李二剛